Force "réel" centripète et force "fictive" centrifuge ?

[Deedee81]

Merci pour cette excellente synthèse de base.

Ca me fait venir d'ailleurs une question en tête. Par curiosité : qui a introduit la notion de force fictive ? C'est déjà Newton ou c'est plus tardif ?
-----

[Amanuensis]

Pour continuer : la conservation de la quantité de mouvement, à un sens non trivial, est donnée par la troisième loi, et non par la première.

Pour un point matériel isolé donné, la conservation de la quantité de mouvement est sans intérêt : elle est équivalente à la conservation de la vitesse, et est obtenue par un choix adapté du référentiel. On peut lire la première loi comme "il existe au moins un référentiel où la quantité de mouvement de chaque point matériel isolé est conservée". (Notons que ce n'est pas "il existe au moins un référentiel où la quantité de mouvement d'un point matériel isolé donné est conservée", qui est une trivialité sans intérêt.)

La troisième loi intervient quand on s'occupe de la quantité de mouvement totale d'un système isolé de points matériels en interaction : la troisième loi implique la conservation de cette quantité au cours de l'interaction; sous-entendu dans un référentiel inertiel.

----

En résumé, introduire une force centrifuge (au sens étroit) pour faire de la mécanique classique dans un référentiel tournant (et plus généralement les "forces d'entraînement" dans les référentiels non inertiels) est une manière artificielle (d'où le terme "forces fictives") de "retrouver" la deuxième loi (et seulement la deuxième loi) dans un référentiel non inertiel. Une approche mathématiquement équivalente, mais physiquement plus éclairante, est de soustraire les accélérations d'entraînement, ce qui modifie la deuxième loi, mais supprime automatiquement toute questions quand à l'application de la troisième loi à la force centrifuge, cette troisième loi s'appliquant alors aux interactions indépendamment du référentiel choisi, et pas aux accélérations d'entraînement.

---

Et j'espère qu'on excusera de développer ce b.a.ba de tout cours de mécanique rationnelle, je suis bien d'accord avec Deedee que ce n'est rien de plus ; je l'ai fait suite à l'impression donnée par la discussion que cela pouvait aider à ce que cette discussion ne se prolonge pas encore plus.

PS : Croisement tardif, dû à un délai de cause extérieure entre rédaction du message ét envoi.

[Amanuensis]

Ca me fait venir d'ailleurs une question en tête. Par curiosité : qui a introduit la notion de force fictive ? C'est déjà Newton ou c'est plus tardif ?

Comme le Wiki a un article directement sur le sujet, il me semble qu'on peut commencer par cela : http://en.wikipedia.org/wiki/History...ripetal_forces

(La réponse proposée est Bernouilli, postérieurement aux travaux de Newton...)

[invite60be3959]

Non. Merci de mieux lire.

C'est pourtant bien ce que j'ai fait et je pourrais te retourner le compliment.

La confusion que vous faites est centrée sur le mot "isolé". L'exemple le plus trivial est celui donné par Deedee, d'un point matériel en mouvement inertiel , il est isolé et sa quantité de mouvement n'est pas invariante dans un référentiel non inertiel (elle est très exactement celle dont vous parlez, "due" (terme très incorrect) à la "force centrifuge ; l'eussè-je oubliée que ma présentation eut été incohérente...).

Tu chipotes par pur rigorisme inutile(pléonasme). On dit la même chose à quelques mots près. J'aimerais que tu répondes à cette question : La somme des forces(fictives et non-fictives) que subit un point matériel fixe dans le référentiel non-inertiel est-elle nulle ou pas ?

Le mot "due", puisqu'on doit discuter de chaque mot, n'est pas incorrect. Il l'est pour toi selon ta façon très personnelle de théoriser la syntaxique physique, voire la syntaxique tout court. On peut tout à fait dire qu'une variation de quantité de mouvement d'un point matériel pendant un durée dt est due à la force qu'il subit pendant cette même durée dt, de la même façon que l'on peut dire que la force est due à la variation de la quantité de mouvement. Mais selon la définition de Newton, la force impose une accélération, autrement dit une variation de la quantité de mouvement. La force, ou plus précisément, l'interaction entre points matériels, est bien la cause de la variation de vect(p). Je ne crois donc pas que cela soit "incorrect" de dire qu'une variation de vect(p) est due à la force.

[invite23876543123]

Désolé d'avoir retourné la poussière ...

[invite60be3959]

Désolé d'avoir retourné la poussière ...

T'inquiètes c'est normal !

[Nicophil]

Bonsoir,

et donc , la 3ème loi. Les 3 lois doivent forcément être retrouvées dans le référentiel non-inertiel grâce à l'introduction de la force d'inertie d'entraînement.

Non, pas du tout !
Le truc de la 3ème loi de Newton à ne surtout pas perdre de vue, c'est que les deux forces réciproques s'exercent sur deux corps différents et certainement pas sur le même corps.

La validité des trois lois de Newton est restreinte aux référentiels non-accélérés, de même que la Relativité galiléenne. On peut certes bricoler et adapter la 2ème loi aux référentiels accélérés en introduisant les "forces fictives d'inertie d'entraînement".
Mais avec la 3ème loi, fini de jouer : si les forces vont toujours par couple dans les référentiels non-accélérés, la "force" d'inertie qui apparaît artificiellement dans un référentiel accéléré est désespérément célibataire, ne respectant pas la 3ème loi. On a du coup un nombre impair de forces.

[invite7ce6aa19]

Salut,



Plus classique (avec force centripète là) : une voiture qui tourne, un passager qui est n'est pas attaché part "sur le coté". La force centripète c'est à la voiture qu'elle est appliquée, pas au voyageur (enfin, tant qu'il ne heurte pas la portière, ça devient la force centripaf ). Et pourtant il ressent bien une force centrifuge.

M'enfin, c'est quand même honteux : c'est de la mécanique "archi" classique. C'est le b.a.ba de tout cours de mécanique rationnelle. C'est franchement bateau comme problème.

Bonjour,

C'rst justement ce genre d'exemple qui donne la sensation de la réalité de la force centrifuge. En fait quand tu imposes une rotation a la voiture, le corps humain continue tout droit ((principe d'inertie) et le résultat est une collision avec la portiere. ce qui est ressentie comme force centrifuge (inexistente) c.est la force de réaction ( bien reelle) de la force de collision.